Чепіль Р. В. Визначення втомної довговічності елементів конструкцій з концентраторами напружень на підставі деформаційних параметрів локального руйнування

Циклічна тріщиностійкість і втомна довговічність зразків різної геометрії з концентраторами напружень. Розробити методики визначення періоду зародження Ni втомної макротріщини в околі конструктивних концентраторів напружень на підставі деформаційних параметрів та довговічності Nf елементів конструкцій на базі уніфікованої моделі втомного руйнування. Методологічною основою є експериментальна механіка втомного руйнування, теоретичні моделі розрахунку напружено-деформованого стану тіл з концентраторами напружень, засоби вимірювання локальних переміщень (деформацій). Запропоновано методику вимірювання розкриття в околі вершини концентратора і тріщини та розрахунку на цій підставі локальних пружних та пружно-пластичних деформацій. Показано, що розмах локальних деформацій, обумовлений інтегральною деформацією зони передруйнування в околі вершини вирізу і тріщини, однозначно визначає період зародження (Ni) і росту (Np) втомної макротріщини. Запропоновано спосіб експериментального визначення розміру d* зони передруйнування та формули для розрахунку цього параметра та ефективного (циклічного) коефіцієнта концентрації напружень Kf. Показано можливість використання уніфікованої моделі втомного руйнування для побудови діаграм швидкостей росту втомної макротріщини на підставі діаграм опору її зародженню на повітрі і в корозійному середовищі за силового та деформаційного підходів. На підставі цієї моделі запропоновано та експериментально апробовано нову методику визначення повної довговічності Nf = Ni + Np зразків з концентраторами напружень, що враховує стадії зародження і поширення тріщини і базується на діаграмах циклічної тріщиностійкості, отриманих на стадії поширення втомної тріщини. Розроблені методики та практичні рекомендації використано для оцінки довговічності елементів конструкцій літаків АНТК "Антонов".